2.4自由落體運動（原卷版）

2.4自由落體運動同步練習一、單選題1．（2022·全國·高一課時練習）在用打點計時器記錄紙帶研究物體的自由落體運動時，為了提高實驗的準確度，下列做法不正確的是（）A．整個裝置應(yīng)豎直B．先用手托著重錘，然后釋放讓重錘下落C．先放手再接通電源D．紙帶應(yīng)平行于打點計時器的限位孔2．（2022·全國·高一課時練習）航天員登陸月球后從同一高度由靜止同時釋放了一石子與樹葉，以下說法正確的是（）A．石子與樹葉飄在空中不落地 B．石子先落地C．樹葉先落地 D．石子和樹葉同時落地3．（2022·陜西·周至中學高三階段練習）某些手機上安裝有某種軟件，能測量手機的加速度。建立如圖所示的三維坐標系，手機沿任意方向移動一下，便可顯示沿x、y、z軸三個維度各自加速度大小隨時間的變化圖像?，F(xiàn)將手機豎直向上拋出，手機運動過程中未翻滾（平動），發(fā)現(xiàn)只有x軸方向有示數(shù)，由此可知手機運動過程中的姿態(tài)為（）A． B．C． D．4．（2022·全國·高一課時練習）一物體從45m高處自由下落，不計空氣阻力，則物體在第一秒內(nèi)和最后一秒內(nèi)的位移之比為（）A．1∶1 B．1∶3 C．3∶5 D．1∶55．（2022·湖北·廣水市一中高一階段練習）很多智能手機都有加速度傳感器，它能感知和測量加速度，使我們更加方便直觀地認識物體的運動。為了記錄手機自由下落時的加速度圖像，先用手水平托著手機，打開數(shù)據(jù)記錄開關(guān)，手掌迅速向下運動，讓手機脫離手掌而自由下落，然后在下方接住手機，觀察手機屏幕上加速度傳感器的圖像，如圖所示。從圖中可以看到，圖線上有一段時間的數(shù)值是，有一小段時間的數(shù)值突變?yōu)?，下列說法正確的是（）A．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向下B．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向下C．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向上D．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向上6．（2022·江西·興國中學高三階段練習）高空拋物威脅到人們“頭頂安全”，若一物體從7樓由靜止落下，不計空氣陽力，則（

）A．物體大約經(jīng)落地B．物體落地時的速度大約為C．物體通過5樓的時間大于通過3樓的時間D．物體在下落過程中第內(nèi)的平均速度大小為7．（2022·黑龍江·哈爾濱三中高三階段練習）下雨時，某同學在家發(fā)現(xiàn)屋檐上有雨滴無初速度落下，相鄰兩水滴滴下的時間間隔相等。當?shù)?個水滴剛好落到地面上時，第3個水滴剛好離開屋檐。設(shè)屋檐到地面的高度為H，水滴從離開屋檐到落到地面的時間為t，不計空氣阻力，則（

）A．水滴下落時，到地面的高度為B．第1個水滴落地時，第2個水滴到地面的高度為C．相鄰兩水滴均在空中下落時，兩者距離不變D．相鄰兩水滴均在空中下落時，兩者速度差不變8．（2022·重慶一中高一期末）如圖所示，某物體由A點靜止釋放做自由落體運動，從釋放到落地的軌跡AE剛好被分成長度相等的四段。下列說法正確的是（）A．物體到達各點的速率之比B．物體通過每一段的速度增量C．物體從A到E的平均速度等于其經(jīng)過B點的瞬時速度vBD．物體從A到B的時間是從B到C的時間的兩倍9．（2022·河南河南·高三階段練習）“奔跑吧”設(shè)計了一款“快步流星”游戲，如示意圖所示，0刻度線正上方有排球，計時按鈕置于嘉賓要挑戰(zhàn)的距離處。某嘉賓選擇挑戰(zhàn)11m，他從15m處起跑，跑到計時按鈕時按下按鈕，排球由靜止開始下落，他恰好接到排球（即挑戰(zhàn)成功）。若嘉賓起跑的加速度為6.75m/s2，運動過程中的最大速度為9m/s，不計他按下按鈕的時間，重力加速度取10m/s2，則排球下落的高度約為（）A．5.5mB．6.6mC．7.7mD．8.8m二、多選題10．（2022·全國·高一課時練習）下列各種運動中，屬于自由落體運動的是（）A．在沿水平方向運動的飛機上釋放一個物體B．紙片由靜止釋放，在空氣中下落C．物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動D．小鐵球由靜止下落，空氣阻力略去不計11．（2022·全國·高一課時練習）下面關(guān)于自由落體運動說法中正確的是（）A．物體從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動B．物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動C．從靜止開始下落的小鋼球，因受空氣的阻力作用，不能看成自由落體運動D．從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣的阻力對其運動的影響很小，可以忽略，故可看成自由落體運動三、解答題12．（2022·全國·高一課時練習）細雨霏霏，在一個樓房的屋檐邊緣，每隔一定時間有一水滴落下。若某一水滴共用時落到地面時，恰好有另一水滴離開屋檐開始下落，并且空中還有另外兩滴水滴正在下落，求：（為計算簡便，取）（1）此屋檐離地的高度；（2）某一水滴落地的瞬間，空中的兩滴水滴分別距離地面的高度。13．（2022·全國·高三課時練習）如圖所示的木桿長L＝15m，上端固定在某一點，由靜止放開后讓它自由落下（不計空氣阻力），木桿通過懸點正下方H＝20m處圓筒AB，圓筒AB的長d＝5m，則：（1）木桿經(jīng)過圓筒的上端A所用的時間是多少？（2）木桿通過圓筒AB所用的時間是多少？（取g＝10m/s2）14．（2022·安徽·安慶市教育教學研究室高一期末）安慶市五千年文博園將古典徽派建筑與蘇州園林風格相結(jié)合，園內(nèi)不少亭臺的設(shè)計非常巧妙，下雨時可以清晰地聽到雨滴落下的滴答聲。一天細雨霏霏，某同學觀察到每隔一定時間有水滴從亭檐由靜止開始下落。已知第一滴水滴用時落到地面時，剛好有另一水滴開始滴落，此時空中還有另外兩滴水滴正在下落。忽略空氣阻力，g取。求：（1）此亭檐離地的高度和水滴落地時的速度；（2）第一滴水滴落地的瞬間，空中的第二滴和第三滴水滴之間的距離。2.4自由落體運動同步練習一、單選題1．（2022·全國·高一課時練習）在用打點計時器記錄紙帶研究物體的自由落體運動時，為了提高實驗的準確度，下列做法不正確的是（）A．整個裝置應(yīng)豎直B．先用手托著重錘，然后釋放讓重錘下落C．先放手再接通電源D．紙帶應(yīng)平行于打點計時器的限位孔【答案】C【解析】AD．為了減小阻力，應(yīng)讓整個裝置豎直、紙帶平行于打點計時器的限位孔，故AD正確；BC．為了提高紙帶利用率，盡量多的打點，實驗時應(yīng)用手托著重錘，先接通電源，再釋放重錘，讓其自由下落，故B正確，C錯誤。本題選擇不正確的，故選C。2．（2022·全國·高一課時練習）航天員登陸月球后從同一高度由靜止同時釋放了一石子與樹葉，以下說法正確的是（）A．石子與樹葉飄在空中不落地 B．石子先落地C．樹葉先落地 D．石子和樹葉同時落地【答案】D【解析】月球表面沒有空氣，石子和樹葉下落過程中不受空氣阻力的作用，僅受重力作用，設(shè)月球表面重力加速度一樣都為，由得故同時落地，D正確，ABC錯誤。故選D。3．（2022·陜西·周至中學高三階段練習）某些手機上安裝有某種軟件，能測量手機的加速度。建立如圖所示的三維坐標系，手機沿任意方向移動一下，便可顯示沿x、y、z軸三個維度各自加速度大小隨時間的變化圖像。現(xiàn)將手機豎直向上拋出，手機運動過程中未翻滾（平動），發(fā)現(xiàn)只有x軸方向有示數(shù)，由此可知手機運動過程中的姿態(tài)為（）A． B．C． D．【答案】C【解析】由題意知，只有軸方向有示數(shù)，即只有軸方向有加速度，所以手機的軸處于豎直方向。選項C正確。4．（2022·全國·高一課時練習）一物體從45m高處自由下落，不計空氣阻力，則物體在第一秒內(nèi)和最后一秒內(nèi)的位移之比為（）A．1∶1 B．1∶3 C．3∶5 D．1∶5【答案】D【解析】依題意，可得物體下落所用總時間為根據(jù)初速度為0的勻加速直線運動在連續(xù)相等時間內(nèi)通過的位移之比為1∶3∶5∶…∶（2n－1）可知，物體在第一秒內(nèi)和最后一秒內(nèi)的位移之比為故選D。5．（2022·湖北·廣水市一中高一階段練習）很多智能手機都有加速度傳感器，它能感知和測量加速度，使我們更加方便直觀地認識物體的運動。為了記錄手機自由下落時的加速度圖像，先用手水平托著手機，打開數(shù)據(jù)記錄開關(guān)，手掌迅速向下運動，讓手機脫離手掌而自由下落，然后在下方接住手機，觀察手機屏幕上加速度傳感器的圖像，如圖所示。從圖中可以看到，圖線上有一段時間的數(shù)值是，有一小段時間的數(shù)值突變?yōu)?，下列說法正確的是（）A．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向下B．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向下C．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向上D．測得手機做自由落體運動的加速度是，方向向上【答案】A【解析】根據(jù)題意可知，手機先做自由落體運動，用手接住手機時做減速運動，由題中數(shù)據(jù)可知，向上為正方向，則手機做自由落體運動的加速度是，方向向下。故選A。6．（2022·江西·興國中學高三階段練習）高空拋物威脅到人們“頭頂安全”，若一物體從7樓由靜止落下，不計空氣陽力，則（

）A．物體大約經(jīng)落地B．物體落地時的速度大約為C．物體通過5樓的時間大于通過3樓的時間D．物體在下落過程中第內(nèi)的平均速度大小為【答案】C【解析】A．物體下落的高度約為20m，對物體則有解得，A錯誤；B．物體落地的速度，B錯誤；C．物體在下落過程中速度變大，通過相等的距離所用時間越來越短，故物體通過5樓的時間大于通過3樓的時間，C正確；D．物體在下落過程中第內(nèi)的平均速度大小為D錯誤。故選C。7．（2022·黑龍江·哈爾濱三中高三階段練習）下雨時，某同學在家發(fā)現(xiàn)屋檐上有雨滴無初速度落下，相鄰兩水滴滴下的時間間隔相等。當?shù)?個水滴剛好落到地面上時，第3個水滴剛好離開屋檐。設(shè)屋檐到地面的高度為H，水滴從離開屋檐到落到地面的時間為t，不計空氣阻力，則（

）A．水滴下落時，到地面的高度為B．第1個水滴落地時，第2個水滴到地面的高度為C．相鄰兩水滴均在空中下落時，兩者距離不變D．相鄰兩水滴均在空中下落時，兩者速度差不變【答案】D【解析】A．水滴在空中做自由落體運動水滴下落時，下落的高度為到地面的距離為，A錯誤；B．第1個水滴落地時，第2個水滴已經(jīng)下落了0.5t，到地面的高度為0.75H，B錯誤；C．設(shè)第一滴水滴下落的時間為t1，相鄰的兩個水滴的高度差為為定值，t1為變量，可知，相鄰兩水滴均在空中下落時，兩者距離逐漸變大，C錯誤；D．相鄰的兩水滴的速度差為為定值，所以兩水滴的速度差為定值，D正確。故選D。8．（2022·重慶一中高一期末）如圖所示，某物體由A點靜止釋放做自由落體運動，從釋放到落地的軌跡AE剛好被分成長度相等的四段。下列說法正確的是（）A．物體到達各點的速率之比B．物體通過每一段的速度增量C．物體從A到E的平均速度等于其經(jīng)過B點的瞬時速度vBD．物體從A到B的時間是從B到C的時間的兩倍【答案】C【解析】A．依題意，根據(jù)解得故A錯誤；BD．依題意，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動，在通過連續(xù)相等位移所用時間之比為可知物體從A到B的時間是從B到C的時間根據(jù)顯然物體通過每一段的時間不相等，所以速度增量不相等，故BD錯誤；C．根據(jù)初速度等于零的勻加速直線運動時間等分規(guī)律物體從A到E的平均速度等于其中間時刻B點的瞬時速度，故C正確。故選C。9．（2022·河南河南·高三階段練習）“奔跑吧”設(shè)計了一款“快步流星”游戲，如示意圖所示，0刻度線正上方有排球，計時按鈕置于嘉賓要挑戰(zhàn)的距離處。某嘉賓選擇挑戰(zhàn)11m，他從15m處起跑，跑到計時按鈕時按下按鈕，排球由靜止開始下落，他恰好接到排球（即挑戰(zhàn)成功）。若嘉賓起跑的加速度為6.75m/s2，運動過程中的最大速度為9m/s，不計他按下按鈕的時間，重力加速度取10m/s2，則排球下落的高度約為（）A．5.5mB．6.6mC．7.7mD．8.8m【答案】C【解析】嘉賓加速階段通過的位移為所以嘉賓按下計時器按鈕時仍處于加速階段，設(shè)計時器與嘉賓起跑點間的距離為，嘉賓按下按鈕后做加速運動的時間為勻速運動的時間為所以排球下落的高度為，故選C。二、多選題10．（2022·全國·高一課時練習）下列各種運動中，屬于自由落體運動的是（）A．在沿水平方向運動的飛機上釋放一個物體B．紙片由靜止釋放，在空氣中下落C．物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動D．小鐵球由靜止下落，空氣阻力略去不計【答案】CD【解析】自由落體運動是物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，即僅受重力，且初速度為0的運動。水平方向運動的飛機上釋放的物體由于慣性存在水平方向的初速度，紙片由靜止釋放，在空氣中下落紙片受到重力與空氣阻力，AB錯誤，CD正確。故選CD。11．（2022·全國·高一課時練習）下面關(guān)于自由落體運動說法中正確的是（）A．物體從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動B．物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動C．從靜止開始下落的小鋼球，因受空氣的阻力作用，不能看成自由落體運動D．從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣的阻力對其運動的影響很小，可以忽略，故可看成自由落體運動【答案】BD【解析】AB．物體從靜止開始下落，只在重力作用下的運動叫做自由落體運動，故A錯誤，B正確；CD．從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣的阻力遠小于重力，影響很小，可以忽略，可以看成自由落體運動，故C錯誤，D正確。故選BD。三、解答題12．（2022·全國·高一課時練習）細雨霏霏，在一個樓房的屋檐邊緣，每隔一定時間有一水滴落下。若某一水滴共用時落到地面時，恰好有另一水滴離開屋檐開始下落，并且空中還有另外兩滴水滴正在下落，求：（為計算簡便，?。?）此屋檐離地的高度；（2）某一水滴落地的瞬間，空中的兩滴水滴分別距離地面的高度?！敬鸢浮浚?）7.2m；（2）4m，6.4m【解析】（1）由自由落體運動規(guī)律得此屋檐離地的高度（2）水滴落下的時間間隔為設(shè)某一落地水滴為第一滴，則第二滴水滴下落的距離則第二滴距離地面的高度第三滴水滴下落的距離則第二滴距離地面的高度13．（2022·